书城科普中华青少年成长必读集萃:万事由来
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第48章 社会万象篇(15)

麦克斯韦决定在报告会上用实践来证明他的三种成分理论的正确性。为了制出物证,他和助手在明亮的阳光下,以黑色天鹅绒屏幕作铺衬,拍摄用三色彩带扎成花结的照片。他们分三次拍摄,每拍一次都得更换滤光器。然后,在报告大厅里挂着三盏吊灯,吊灯上都有玻璃摄像正片,在每盏灯的透光镜上面都安置了分别装有红、蓝、绿三种基本色源的滤光器。准备好了以后,麦克斯韦向助手示意,点燃了吊灯,闪烁着白光又稍带一点淡蓝色的色彩。人们拭目以待,在等待奇迹的出现。突然,第一盏灯的红光穿过整个大厅,然后是绿色和蓝色的光在空气中闪烁。这三种彩色图像投射到白色屏幕上,它们的组合产生了奇妙的彩色图像,就如用画笔饱蘸了质地纯正的颜料画出来的一样。这样,他获得了世界上第一张彩色照片,事实验证了他的三种成分的理论。这一天也就是彩色照像公布于世的纪念日。

显微镜的由来

1590年,一个荷兰眼镜业商人的13岁的儿子詹森,偶尔发现用两块凸镜在一定距离观察物体时“,物体显得格外大。这孩子惊奇的叫喊,引起了他父亲的注意。在父亲的帮助下,詹森把这两块凸镜固定在直径不同的圆筒上并使小圆筒能在大圆筒内自由滑动,放大率近10倍。这便成了今天显微镜的原始雏形。这架具有划时代意义的显微镜,现仍保存在荷兰东兰德省的博物馆里。”

那时的显微镜只不过当做贵族们好奇的玩具而已。后来,有个荷兰的布商对显微镜嗜之成迷。经过他的精心改良,制出了放大率达50至300倍的显微镜,突破了人类的生理限制,把视野扩大到肉眼所不能看到的细小结构中去,并且第一次将细菌显露在人们的眼前。

目前显微镜已经能够放大到1500倍左右。但是,由于科学日新月异的发展,它仍然不能满足科学研究的需要。近年来,电子显微镜和红外线显微镜又相继问世了。

望远镜的由来

15世纪时,在荷兰米德堡市有一位眼镜匠,他的名字叫普尔斯哈依。

有一天,普尔斯哈依的几个孩子又拿出好几个眼镜片,上楼玩弄起来。这时候,有一个孩子别出心裁地问:“我在想,一块镜片能把眼前的东西变得很大。那么,要是把两块镜片重叠起来,眼前的东西又会变得怎么样呢?”于是,他们很快把几块镜片重叠起来进行观察。

果然,镜下的东西迅速变了模样。他们又推开窗户,拿着镜片进行远视。这一瞧非同小可,但见远方的树木、河流、教堂、别墅等自然景物和建筑群一下子就在自己的眼皮底下。他们立即伸手去摸,却是空空的一片。这时,孩子们似乎已明白自己发现了什么,禁不住高兴地叫喊起来。

普尔斯哈依听到喊声,立即敏感地放下手中的活计,疾步奔上楼去。他取过镜片注视着前方。“啊!”他突然惊叫起来,身子似乎也站立不住了,险些失足从楼上掉了下去。“孩子们,你们真了不起啊!要知道,这一发现的意义太大了,可帮了我的大忙,我真不知道应该用什么语言来夸奖你们、感激你们。”打这以后,普尔斯哈依像着了魔似地研究这些重叠的镜片来。不久以后,终于发明了世界上第一架望远镜。

天文望远镜的由来

天文望远镜是由伽利略发明的。

1609年5月,伽利略从几位朋友那里获悉,有一位荷兰人制造出了一种能把物体放大的镜子。伽利略兴奋极了,当他研究出其中放大的原理后,便立即着手研磨镜片。他很快磨制出了放大的镜片,并发明了第一台天文望远镜。又不断改进使得望远镜达到了使物体放大30倍的效果。伽利略的天文望远镜一下子轰动了全世界。

1610年,伽利略移居佛罗伦萨,在这里他使用天文望远镜观察了月亮、金星、土星、太阳以及银河等等,发现了许多天文现象。伽利略利用自己发明的天文望远镜进行天文观测共达10年之久,并写下了《星际使者》这部著作。通过望远镜,伽利略还观测到了太阳黑子等。伽利略还确定了地球自转以及地球围绕太阳公转的现象。

现在,伽利略的天文发现已成为科学事实,被全世界人民所承认。伽利略和他的天文望远镜在天文学发展史上做出了重要的贡献。

磁带的由来

磁带是表面涂有一层很薄磁性材料的塑料带,工业生产的磁带,按其用途可分为录音、录像、计测、仪表用磁带。

美国科学家史密斯于1888年首先提出了磁性录音的设想和理论。10年之后,丹麦电话技师浦尔发明了人类历史上第一架录音机及磁带。当时的磁带是把铁粉涂敷在细丝上。

1932年,德国的一家化学公司致力于磁带的改良工作。该公司把四氧化三铁的黑色磁性粉末和黏合剂混合在一起,涂在纸带上,使音质有了很大的提高。第二年,他们又采用伽玛一三氧化二铁粉末来进行试验。这就是今天通用磁带的雏形。

1963年,荷兰飞利浦公司研制成功了世界上第一台盒式录音机,同时也产生了盒式磁带。随着电子工业的发展,磁带的应用范围也迅速扩大。世界产量按每年15%的增长率迅速递增,至1982年已达3700亿米。

霓虹灯的由来

世界上第一盏霓虹灯是在1910年由法国化学家克劳德发明。当时灯里填充的是氖气,所以霓虹灯的英文名是“neon lamp”,意即“氖灯”。我们中国人把它叫做霓虹灯,是因为霓虹灯不仅取neon 其音,还有译音——如彩虹一样美丽。

避雷针的由来

美国学者富兰克林于1752年做了誉满全球的“风筝试验”,对解释自然界中放电现象做出了不朽的贡献,并于1760年在美国费城建造了第一个避雷针。但是,有一个外国修道士马卡连在他游历中国之后,于1688年出版了一本介绍中国的书,书里谈到中国当时的房屋建筑时写道:“……屋顶的四角被雕饰成龙头的形状,仰着头,张着嘴。在这些怪物的舌头上有一根金属芯子,这金属芯子的末端一直通到地里。如果有雷打在房屋上,它就会顺着龙的舌头跑到地里,不会产生任何危险。”马卡连的观察比富兰克林差不多早100年,由此可知,中国人发明避雷针远比富兰克林早。

秒针的由来

今天钟表的秒针是由医生发明的,说起来或许有人不信。

英国的内科医生约翰·弗里亚(1649—1734年)是世界上最早发现人类脉搏变化的人。为了诊脉,他特制一个专用钟,这个钟可于60秒钟之内正确摆动,从而用以诊断患者的脉搏。弗里亚设计的这个特别钟表,后来便被采用到普通的常用钟表制作中,成为今天我们见到的钟表的样子。

地震定级的由来

地震作为自然灾害给人类带来的灾难是沉重的,在地震多发地区,人们更是提心吊胆。每次发生地震后,科学工作者总要告知地震为多少级,那么地震震级如何得来的呢?

早在19世纪末和20世纪初,意大利和瑞士的科学家都曾提出过划分震级的方法。但这些标准都是按照地震造成的破毁程度为依据,应该相当于我们现在所说的“烈度”,并非真正表示地震的强度。1939年,美国人里奇特和古腾堡在分析加州发生过的地震时,试图建立一种能直接反映地震实际强度的分级法,级分成大、中、小三类。里奇特在研究时发现:越是强的地震,留下的曲线振幅就越大。里奇特意识到这是一种划分震级的理想参考依据。后来古腾堡建议,如果某次地震使距离震中100公里处的标准地震仪的划针摆动1微米,即记录下的曲线振幅宽1微米,这次地震就定为一级;如果曲线振幅宽达10微米,地震强度则要定为二级;依此类推,曲线振幅每扩大到前一级的10倍,就说明震级高了一级。这就是现在国际惯用的“里氏震级”的由来。

三A 革命的由来

三A,即FA、OA、HA。其中F、O、H 分别是工厂(factory)、办公室(office)、家庭(hnitre)的英文字头;A 则是自动化(automation)的英文字头。三A 表现了自动化发展带来的革命性变化。

随着微电子技术的发展,一系列电子自动化系统进入到工厂、办公室和现代化家庭,给工厂的生产过程、办公室的工作方式和家庭生活方式等等带来了翻天覆地的变化。

三A 是信息、能量的延伸。工厂自动化主要将在工厂中推行以微电子技术为中心的柔性加工系统。办公室自动化是将文件的起草、定稿、审核、分发、归档等各种繁复手续,由各种电子设备来代替。现今一般人的家务劳动每天至少要花费2~3个小时;随着家庭生活的现代化,将可以使这种消耗得到减少。这样三A 便是对生产力的解放,对人的解放,是一场革命。如今,随着网络和其他科技的发展,人类的生活将面临更大的变化。

“绿色石油”的由来

从植物中提取石油,是目前世界各国科学家的重要研究课题之一。石油植物的发展,为人类解决能源危机提供了新的希望。诺贝尔化学奖得主、美国的卡尔文教授1984年在美国的加利福尼亚州立大学建立了一个人工石油植物种植场,他种植了一种名为“尤加利”的树木。这种树的茎和种子中均含有可燃物质。在卡尔文的种植场中,1000平方米土地可年产5桶石油,每桶成本仅20美元,而当时的石油价格是每桶30美元。这种由植物中提取的石油,后来被称做“绿色石油”。

人行横道线的由来

当你在城市的街道上漫步时,你会看到在拐弯、T 字、十字等路口的路面上,画着一道一道的白线,这就是人行道线。因它洁白、醒目,像斑马身上的白斑纹,因而又称为斑马线。这是为了维护交通安全、保障人身安全和人们的家庭幸福而画的交通标志。它告诉你,当你要横穿马路时,必须从人行横道上走过。

那么,你知道第一条人行横道线的由来吗?早在古罗马时代,意大利庞贝市的一些街道上,人、马、车混行,交通经常堵塞,事故经常发生。为了解决这个问题,人们把人行道加高,使人与马、车分离。后来,又在接近马路口的地方,横砌起一块块凸出路面的石头,叫做跳石,作为指示人通过的标志。行人可以踩着跳石穿过马路,而跳石刚好在马车的两个轮子中间,马车可以安全通过。

19世纪出现了汽车。汽车的速度及其危险性都超过了马车,所以,跳石已与此不相适应了。经过多次试验,于19世纪50年代初在英国伦敦的街道上,首先出现了当今这种横格状的人行横道线,这就是第一条人行横道线的由来。从它出现到现在,对指示车辆、行人在街道上有秩序的行进和停止,对减少交通事故和保护人身安全起了很大的作用。

铁路轨距的由来

大多数国家所采用的铁道轨距都是1.435米。为什么大家都采用这样一个宽度呢?

说起来也非常有趣,这要追溯到2000多年前。原来,古罗马战车的车轮就是这个宽度。公元前55年,古罗马的军队曾经乘这样的战车,侵入了不列颠,结果使当地人仿制了不少这样的战车。这样一来,在英国的道路上,到处都印上了1.435米的车辙。后来,为了使四轮马车能够沿着这种车辙行驶,也制成同样的宽度,最后相沿成习,当英国出现火车时,也采用了这个宽度。

车辆左右行驶的由来

车辆一般靠右行驶,它起源于欧洲大陆,规定当时军人和军队一律靠右侧行走。这是因为当时的欧洲军人都是左手持盾牌,右手执矛和剑,实行靠右侧行走的规定,双方在路上相遇时,可在对方持盾牌的一侧走过,避免冲突和误会。后来,这项规定专用于交通上,并一直沿用下来。有趣的是,在当今世界上,有不少国家的车辆不是靠右侧而是靠左侧行驶。这是由于中世纪的风俗对交通规则产生的影响。因为那时,人人从左侧上下马,上马石都置放在左侧路边,因而骑士往往沿路左行。据此,1772年,英国便立下了一切车辆靠左行驶的法规。19世纪,英国车辆左行法规对欧洲一些国家产生了影响,甚至被亚洲部分国家和太平洋岛所沿用。

交通信号红、黄、绿三色的由来

在城市街道路口和铁路线上,交通信号为什么都是红、黄、绿三种颜色呢?这是人们经过研究和实践并根据光学原理而确定下来的。

在红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色中,以红色光波最长。光波越长,它穿透周围介质的能力就越大。因此在光度相同的条件下,红色显示得最远,人们对红色的感觉也比较敏感。所以,红色被用做停车信号。

黄橙光的波长仅次于红光,居第二位。黄色玻璃透过光线的能力大,显示距离也较远,因而被采用作为缓行信号。

绿光的波长是除红、橙、黄以外比较长的一种色光,显示的距离也较远,同时绿色和红色的区别易于分辨,因此,被采用作为通行信号。

航标的由来

元世祖至元十九年(1282年),开辟了从刘家港(江苏太仓)到直沽(今天津)的北洋航线,用来海运江淮大米供应大都(北京)。长江口沙滩暗礁密集,常有船只搁浅触礁,造成人财损失。到元武宗至大四年(1311年),根据老船工苏显的建议,在江口西沙嘴设置了一艘桅杆顶端挂有彩色旗帜固定的船只,使各种船舶以此为标志,得以安全通过。这就是我国历史上最早的航标。